Méthodes de simulation du flux de chaleur externe sur les engins spatiaux à l'aide d'équipements d'essai thermique sous vide
Test thermique sous vide Cet équipement est un élément essentiel de l'infrastructure d'essais au sol à grande échelle conçue pour simuler le vide spatial, le fond noir froid et le rayonnement solaire. Il est utilisé pour réaliser des essais d'équilibre thermique et de vide thermique sur les engins spatiaux, répondant ainsi aux exigences d'essais indispensables à leur développement. La réglementation applicable à ces essais de simulation est définie dans la norme chinoise *GJB 3758A-2019 : Méthodes de simulation thermique pour les essais de vide thermique des engins spatiaux*.
Sur la base de cette norme, la section suivante présente les méthodes d'essai permettant de simuler le flux de chaleur externe sur les engins spatiaux, fournies ici à titre de référence.
Méthodes de simulation du flux de chaleur externe sur les engins spatiaux :
Équipement de test : Instruments Huanyi — Équipement de test thermique sous vide
Norme d'essai : GJB 3758A-2019 — Méthodes de simulation thermique pour les essais thermiques sous vide des engins spatiaux
Classification des simulations :
En fonction de leurs principes et caractéristiques sous-jacents, les méthodes de simulation des flux de chaleur externes peuvent être classées dans les quatre catégories suivantes :
a) Méthode de simulation du flux de chaleur incident ;
b) Méthode de simulation du flux de chaleur absorbé ;
c) Méthode de simulation de la température équivalente du puits de chaleur radiatif ;
d) Méthode de simulation de flux de chaleur combiné (une combinaison de deux ou plusieurs des méthodes de simulation ci-dessus).
Principes des méthodes de simulation des flux de chaleur externes :
La méthode choisie pour simuler le flux thermique externe doit être compatible avec les capacités de l'installation d'essai. De plus, il est essentiel d'assurer la cohérence entre les essais d'équilibre thermique réalisés sur le prototype et ceux réalisés sur le modèle de vol ; la conception et l'exécution de ces essais doivent privilégier la faisabilité opérationnelle et la rentabilité. De manière générale, le choix est guidé par les principes suivants :
a) Pour les engins spatiaux présentant des géométries complexes, des effets d'ombrage mutuel importants ou des cas où les performances thermo-optiques des revêtements de surface de l'engin spatial nécessitent une validation, la *méthode de simulation du flux de chaleur incident* est recommandée.
b) Pour les engins spatiaux dotés de surfaces relativement lisses et dégagées, en particulier lorsque les performances des revêtements de surface subissent des changements substantiels entre le début et la fin de la durée de vie opérationnelle de l'engin spatial, la *méthode de simulation du flux de chaleur absorbé* est recommandée.
c) Pour les engins spatiaux où le flux de chaleur externe incident sur la surface est considérablement influencé par de multiples réflexions du propre rayonnement thermique de l'engin spatial, et où une simulation précise de l'environnement thermique est requise, la *méthode de simulation de température de puits de rayonnement équivalente* est recommandée.
d) Lorsque la méthode de simulation du flux de chaleur incident, la méthode de simulation du flux de chaleur absorbé ou la méthode de simulation de la température équivalente du puits de chaleur radiatif — lorsqu'elles sont utilisées individuellement — ne répondent pas aux exigences du test, une méthode de simulation de flux de chaleur combinée doit être adoptée.